Процесс стерилизации лекарственного растительного сырья Origanum vulgare L. при помощи управляемого инфракрасного излучения

Введение: Большое значение в фармацевтическом производстве и в сельском хозяйстве имеет чистота растительного сырья. Содержание микробной чистоты сырья необходимо довести до уровня, установленного ГФ и научно-технической документацией. Обработка сырья растительного происхождения с использованием инфракрасного облучения (ИК-облучения) обладает рядом преимуществ: высокой тепловой эффективностью, быстрой скоростью обработки, эффективностью обеззараживания обсемененного материала.

Цель: определение оптимального режима ИК-облучения лекарственного сырья душицы обыкновенной до требуемых стандартов, удовлетворяющей микробиологической чистоте. Объект исследования — сырье душицы обыкновенной, загрязненное аэробными бактериями (более 107 — при норме не более 107), дрожжевыми и плесневыми грибами (более 105 — при норме не более 104), а также другими кишечными бактериями (104 при норме 102).

Материалы и методы: Исследования оптимальных режимов термообработки обсемененного сырья душицы проводили на ИК установке по 4 параметрам: времени обработки, интенсивности ИК- облучения, температуры обработки, толщины слоя растительного сырья. образцы сырья были подвергнуты микробиологическим и фитохимическим анализам в «Центре сертификации контроля качества лекарственных средств комитета по фармацевтической деятельности и производству лекарств администрации Иркутской области и лаборатории Иркутского государственного центра Госсанэпиднадзора».

Результаты: При термообработке сырья душицы температура на поверхности сырья должна находиться в пределах 65–75º при экспозиции 15–45 секунд, интенсивности ИК-облучения 7,5 кВт/м2. Нагрев сырья до температуры 85º и выше вызывает значительное снижение содержания эфирных масел (на 76 % от исходного). Оптимальная температура нагрева — 65º, при которой содержание эфирных масел соответствует требованиям, предъявляемым к качеству сырья. При плотности мощности 2,5 и 5 кВт/м2 стерилизация сырья не происходит.

Выводы: Предлагаемый энергосберегающий метод стерилизации позволяет снизить уровень микробной обсемененности сырья душицы обыкновенной до норм, установленных Государственной фармакопеей и санитарно-эпидемиологическим надзором и получить сырье повышенного качества с оптимальным составом эфирных масел (от 0,25 % в контроле до 0,13 % после обработки). 

1. Аксенов В.В., Волонук С.К., Науменко И.В., Веремейчик Л.Ж., Резепин А.И. (2017). Влияние инфракрасного облучения на декстринизацию крахмала семян зерновых культур: В сборнике - Пища. Экология. Качество: труды XIV международной научно-практической конференции (с. 26-28). Новосибирск.: Сибирский научно-исследовательский и технологический институт переработки сельскохозяйственной продукции СФНЦА РАН; Новосибирский государственный аграрный университет.

2. Благов Д.А., Миронова И.В., Туктаров М.Ф., Майорова Ж.С., Позолотина В.А., Тетерина О.А. (2021). Влияние инфракрасного облучения на гигиенические характеристики и питательность зерновых кормов. Известия Оренбургского государственного аграрного университета, 1(87), 140-144. http://dx.doi.org/10.37670/2073-0853-2021-87-1-140-144

3. Волончук С.К. (2011). Теоретическое обоснование и практическое применение инфракрасного излучения в технологии сушки растительного сырья. Сибирский вестник сельскохозяйственной науки, 9-10(222), 116-123.

4. Волончук С.К., Аксенов В.В., Резепин А.И. Исследование деструкции кукурузного крахмала инфракрасным облучением (2017). Современные тендеции развития науки и технрологий, 2(3), 64-67.

5. Волончук С.К., Чекрыга Г.П., Веремейчик Л.Ж. (2017). О влиянии ик излучения на плесени и дрожжи зерна пшеницы: В сборнике - Пища. Экология. Качество: труды XIV международной научно-практической конференции (с. 121-123). Новосибирск.: Сибирский научно-исследовательский и технологический институт переработки сельскохозяйственной продукции СФНЦА РАН; Новосибирский государственный аграрный университет.

6. Волончук С.К., Чекрыга Г.П., Науменко И.В., Веремейчик Л.Ж. (2019). Влияние инфракрасного излучения на безопасность белково-углеводного композита. Ползуновский вестник, 2, 3-6.

7. Демидов С.Ф., Кременевская М.И., Вороненко Б.А., Демидов А.С., Запрметов А.А. (2014). Сушка листьев брусники инфракрасным излучением. Научный журнал НИУ ИТМО. Серия: Процессы и аппараты пищевых производств, 2, 9.

8. Григорьева В.А., Зорин В.М. (1982). Тепло- и массобмен. Теплотехнический эксперимент: Cправочник. М.: Энергоиздат, 512.

9. Епифанов А.Д., Лукина Г.В. (2019). Обработка отходов кедрового промысла ИК-облучением. Вестник КрасГАУ, 10(151), 168-174.

10. Еремеева Н.Б., Макарова Н.В. (2017). ИК облучение как способ активации процессов экстрагирования антиоксидантов из растительного сырья. Сельскохозяйственные науки и агропромышленный комплекс на рубеже веков: В сборнике материалов XIX Международной научно-практической конференции (с. 12-15). Новосибирск: Общество с ограниченной ответственностью «Цент развития научного сотрудничества».

11. Завалий А.А., Воложанинов С.С., Лаго Л.А., Рыбалко А.С. (2020). Эффективность устройств инфракрасной сушки сельскохозяйственного растительного сырья: В сборнике Современные энергосберегающие тепловые технологии (сушка и тепловые процессы) СЭТТ 2020: Сборник научных трудов Седьмой Международной научно-практической конференции, посвященной 110-летию со дня рождения Академика А.В. Лыкова (c.49-54). Симферополь: Российский государственный аграрный университет- МСХА имени К. А. Тимирязева.

12. Илюхина Н.В., Колоколова А.Ю., Тришканева М.В., Крюкова Е.В., Горячева Е.Д., Беркетова Л.В. (2020). Исследование динамики ингибирования микрофлоры растительного сырья в результате обработки ультрафиолетовым излучением. Хранение и переработка сельхозсырья, (1), 117-126. https://doi.org/10.36107/spfp.2021.194

13. Карпов В.Н., Щур И.З. (1996). Термодинамика оптических элементов АПК. Учебное пособие. СПб: Изд-во СПбГАУ, 89.

14. Кирдяшкин В.В., Кандроков Р.Х., Андреева А.А., Щебелев В.И. (2020). Получение высокодисперсной гречневой муки для детского питания с применением инфракрасной обработки. Хранение и переработка сельхозсырья, (4), 43-54. https://doi.org/10.36107/spfp.2020.357

15. Лисицын А.Н., Марков В.Н., Григорьева В.Н., Тагиев Ш.К., Ефимов А.В. (2020). Изменение природной локализации масла в семенах как показатель их качества. Хранение и переработка сельхозсырья, 4, 8-21. http://dx.doi.org/10.36107/spfp.2020.369

16. Перфилова О.В. (2019). Применение СВЧ-, ИК-нагрева в технологии получения морковного порошка из выжимок. Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий, 81,1(79), 144-148. http://dx.doi.org/10.20914/2310-1202-2019-1-144-148

17. Паньковский Г.А. (2003). Микробная и химическая безопасность получения ИК-сушкой растительных продуктов. Пищевая и перерабатывающая промышленность. Реферативный журнал, 2, 457.

18. Плохинский Н.А. (1970). Биометрия. М.: Изд-во МГУ, 367.

19. Прохорова М.И. (1982). Методы биохимических исследований. Л.: Изд-во ЛГУ, 272.

20. Рудик Ф.Я., Моргунова Н.Л., Красникова Е.С., Фауст Е.А., Семилет Н.А. (2020). Технология и средство механизации для обработки зерна. Хранение и переработка сельхозсырья, (1), 137-147. https://doi.org/10.36107/spfp.2020.211

21. Счисленко Д.М., Бастрон А.В. (2018). Мобильная гелиосушильная установа для сушки плодов ягодных культур. Вестник КрасГАУ, 6(141), 131-135.

22. Сучков Н.С., Алтухов И.В. (2017). Технология получения продовольственного сырья с использованием ИК-сушки. В сборнике: Научные исследования и разработки к внедрению в АПК. Материалы региональной научно-практической конференции молодых учёных. (180-185). Молодежный: Иркутский ГАУ.

23. Трефилов Р.А., Касаткина Н.Ю., Бадретдинова И.В., Сергеев А.А., Корепанов Ю.Г., Арсланов Ф.Р., Касаткин В.В. (2019). Оценка режимов процесса предпосевной обработки семян инфракрасным облучением. Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета, 151, 1-14. http://dx.doi.org/10.21515/1990-4665-151-003

24. Трубилин Е.И., Виневский Е.И. (2019). Энергоемкость сушки растительного сырья: проблемы и пути решения. Техничекий оппонент, 1(2), 48-53.

25. Хазагаев О.С., Шелкунов А.В., Очиров В.Д. (2021). Расчет параметров ИК-установки для сушки пищевого растительного сырья: В сборнике: Научные исследования студентов в решении актуальных проблем апк. материалы всероссийской научно-практической конференции (с. 191-198). Молодежный: Иркутский ГАУ.

26. Худоногов И.А., Худоногова Е.Г. (2009). Инфракрасное излучение как метод обеззараживания лекарственного растительного сырья. Сибирский вестник сельскохозяйственной науки, 6(198), 80-84.

27. Худоногов И.А., Худоногова Е.Г. (2010). Методика и техника получения термо- и дериватографических характеристик лекарственных растений. Сибирский вестник сельскохозяйственной науки, 5(209), 97-100.

28. Худоногова Е.Г., Худоногов И.А., Худоногов А.М. (2012). Обеззараживание лекарственного растительного сырья чабреца методом инфракрасного излучения. Вестник КрасГАУ, 7(70), 144-147.

29. Cai Y., Yu Y., Duan G., Li Y. (2011). Study on infrared-assisted extraction coupled with high performance liquid chromatography (HPLC) for determination of catechin, epicatechin,

30. and procyanidin B2 in grape seeds. Food Chemistry, 127, 1872-1877.

31. Hernandez-Vizuete M., Michtchenko A. (2012). Photobiostimulation effects produced by the infrared laser radiation =980 nm on the growth of the wheat seeds (Triticum aestivum L.). Pomiculture and Small Fruits Culture in Russia, 33, 409-416.

32. Khudonogova Ye.G., Polovinkina S.V., Sizykh S.V., Tungrikova V.V., Khudonogov I.A., Rachenko M.A., Rachenko A.M., Mikhlyayeva A.A. (2020). The sanitation of herbal substances using infrared radiation as exemplified by Calendula officinalis L.: In the collection - Advances in Health Sciences Research. Proceedings of the International Conference “Health and wellbeing in modern society” (ICHW 2020) (с. 207-211). Tomsk: Tomsk State University.